구강 마이크로바이옴이 구강암 발병 위험을 높일 수 있을까?

  구강 내에는 약 700종 이상의 다양한 미생물이 서식하며, 이들은 구강 건강 유지에 중요한 역할을 한다. 건강한 구강 마이크로바이옴(Oral Microbiome)은 유익균과 유해균이 균형을 이루어 충치, 치주염, 구취 등을 예방하는 기능을 하지만, 이 균형이 깨질 경우 다양한 구강 질환뿐만 아니라 구강암과 같은 심각한 질환의 발병 위험을 증가시킬 수 있다.

  최근 연구에 따르면, 구강 마이크로바이옴의 불균형(디스 바이오시스, Dysbiosis)이 구강 내 만성 염증을 유발하고, 특정 병원성 박테리아가 암 발생과 연관이 있을 가능성이 제기되고 있다.

 

  본 글에서는 구강 마이크로바이옴과 구강암의 관계, 구강 내 유해균이 암을 유발하는 기전, 구강암 발병과 연관된 특정 박테리아, 그리고 구강암 예방을 위한 관리 방법에 대해 자세히 살펴보고자 한다.

 

 

 

1. 구강 마이크로바이옴과 구강암: 세균 불균형이 암 발병에 미치는 영향

 

  구강 마이크로바이옴(Oral Microbiome)은 구강 내에서 단순히 미생물들이 공존하는 생태계를 의미하는 것이 아니라, 면역 조절, 염증 반응 조절, 세포 대사 조절 등 다양한 생리학적 기능을 수행하는 중요한 요소다. 정상적인 구강 환경에서는 유익균과 유해균이 균형을 이루며, 구강 점막의 항상성을 유지하고 병원성 세균의 과도한 증식을 억제하는 역할을 한다.

  그러나 이 균형이 깨지면 구강 내 미생물 군집(마이크로바이옴)의 변화가 만성 염증을 유발하고, 이에 따라 구강암 발병 위험이 증가할 가능성이 있다.

  구강암(Oral Cancer)은 입안의 점막, 혀, 입술, 잇몸(잇몸) 등에 발생하는 악성 종양으로, 구강암의 약 90%는 편평세포암(Squamous Cell Carcinoma, SCC)의 형태로 나타난다. 전통적으로 구강암의 주요 원인으로는 흡연, 과도한 음주, 만성적 자극, 인유두종바이러스(HPV) 감염 등이 알려져 있다.

  그러나 최근 연구에서는 구강 마이크로바이옴의 변화가 발암 과정에 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과가 다수 보고되고 있으며, 이는 구강 내 특정 유해균이 직접적인 발암 인자로 작용할 가능성을 시사한다.

1) 유해균 증식으로 인한 구강 점막 손상: 발암 과정의 시작

 

  건강한 구강 환경에서는 산소가 적절히 공급되며, 유익균이 유해균의 증식을 억제하는 역할을 한다. 하지만 특정 요인(흡연, 과도한 당 섭취, 면역력 저하 등)으로 인해 구강 마이크로바이옴의 균형이 깨지면, 구강 내 산소 농도가 낮아지면서 혐기성 박테리아(산소가 부족한 환경에서 증식하는 박테리아)가 빠르게 증가할 수 있다.

  이러한 환경 변화는 암 유발과 관련된 특정 병원성 박테리아(포르피로모나스 진지발리스, 표 소 박테리아 새 클레 아 틈 등)의 활성을 증가시키며, 이들은 다양한 기전을 통해 구강 점막 세포에 손상을 일으킬 수 있다.

   - 구강 점막 세포의 DNA 손상 유발
   구강 내 유해균은 활성산소(ROS, Reactive Oxygen Species)를 생성하거나, 독성 대사산물을 분비하여 점막 세포의 DNA를 손상할 수 있다.
   손상된 DNA가 제대로 복구되지 않으면, 세포 돌연변이가 증가하여 암세포로 발전할 가능성이 커진다.

 

   - 세포 사멸(Apoptosis) 억제 및 암세포 증식 촉진
   정상적인 세포는 DNA 손상이 심할 경우 자가 세포 사멸(Apoptosis)을 통해 비정상적인 세포를 제거하는 방어 기전을 갖고 있다.
   하지만 포르피로모나스 진지발리스와 같은 병원성 박테리아는 세포 내 신호전달 경로를 조작하여 세포 사멸을 방해하고, 암세포가 성장할 수 있도록 환경을 조성할 수 있다.

 

   - 세포 간 접착력 저하 및 암세포 전이 가능성 증가
   구강암이 진행될수록 암세포가 주변 조직으로 퍼지는 전이 과정이 발생할 수 있다.
   특정 유해균은 구강 점막 세포 간의 접착력을 약화하는 효소(예: 메탈로 프로테아제)를 분비하여 암세포가 쉽게 이동하고 확산할 수 있도록 돕는 역할을 한다.

 

  결과적으로, 구강 내 병원성 박테리아의 증식이 장기간 지속되면 구강 점막의 손상이 누적되고, 이는 암 발생 위험을 증가시키는 요인이 될 수 있다..

2) 만성 염증과 발암 과정: 지속적인 염증 반응이 암세포 발생을 유도할 수 있다

  만성 염증은 정상 세포가 암세포로 변하는 과정에서 중요한 역할을 한다. 일반적으로, 염증 반응은 세균 감염을 방어하고 손상된 조직을 회복하기 위한 생리적 과정이지만, 만성적으로 지속될 경우 세포 돌연변이를 유발하고 암세포 성장 환경을 조성하는 요인이 될 수 있다.

   - 염증 반응과 세포 증식 신호 활성화
   구강 내 유해균이 증가하면, 면역 세포에서 염증성 사이토카인(Interleukin-6, Tumor Necrosis Factor-α 등)이 과도하게 분비될 수 있다.
   이러한 염증 매개체는 정상 세포가 암세포로 변화하는 과정(암 발생, Carcinogenesis)을 촉진할 수 있다.
   특히, IL-6와 같은 염증성 단백질은 암세포 성장 신호를 활성화하여 종양 크기를 증가시킬 수 있다.

 

   - 혈관 신생(Angiogenesis) 유도 및 암세포 성장 촉진
   암세포는 성장과 확산을 위해 새로운 혈관을 형성하는 혈관 신생(Angiogenesis) 과정이 필요하다.
   만성 염증이 지속되면 혈관 신생을 유도하는 성장인자(VEGF)가 증가하여 암세포가 필요한 영양분을 공급받고 빠르게 성장할 수 있는 환경이 조성된다.

 

   - 면역 회피(Micro environmental Immunosuppression) 현상
   정상적으로 면역세포(예: T세포, NK세포)는 암세포를 제거하는 기능을 수행하지만, 만성 염증 상태에서는 암세포가 면역 감시 시스템을 회피하는 기전이 활성화될 가능성이 있다.
   일부 유해균은 면역 억제 단백질을 활성화하여 암세포가 면역 공격을 피할 수 있도록 돕는 역할을 한다.

 

  결과적으로, 구강 내 지속적인 염증 반응은 암세포 성장 환경을 조성하고, 암 발생 위험을 높이는 주요 요인이 될 수 있다.

3) 구강 마이크로바이옴의 불균형과 암 발병 간의 연관성

  최근 연구에서는 구강암 환자와 건강한 사람의 구강 마이크로바이옴을 비교한 결과, 구강암 환자의 구강 내에서 특정 유해균의 비율이 현저히 증가했다는 사실이 밝혀졌다.

   - 구강암 환자에서 유해균(포르피로모나스 진지발리스, 표 소 박테리아 새 클레 아 틈 등)이 높은 비율로 검출됨
   - 암 조직에서 염증성 사이토카인이 과발현되며, 이는 유해균 증식과 연관
   - 구강암 조직 내에서 면역 억제 단백질(예: PD-L1) 발현이 증가하여 면역 회피 기전이 활성화됨

  이러한 연구 결과는 구강 마이크로바이옴의 불균형이 구강암 발병과 진행 과정에서 중요한 역할을 할 가능성을 시사하며, 구강 건강을 유지하는 것이 단순한 치아 및 잇몸 건강을 넘어 암 예방에도 중요한 요소가 될 수 있다.

 

2. 특정 유해균과 구강암 발병: 발암성 박테리아의 역할

  구강 내에는 약 700종 이상의 미생물이 존재하는데 특정 유해균이 과도하게 증식하면 구강 점막 세포에 악영향을 미치고, 암 발생과 관련된 생리적 변화를 유도할 가능성이 커진다.

  최근 연구에 따르면, 일부 병원성 박테리아는 구강 점막 세포의 변이를 촉진하고, DNA 손상 및 만성 염증을 유발하며, 면역 회피 기전을 활성화하는 방식으로 구강암의 발병 위험을 증가시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다.

  이러한 발암성 박테리아는 주로 치주염(잇몸병) 및 만성 구강 감염과 관련이 깊으며, 지속적인 염증 반응을 통해 암세포가 성장하기 쉬운 환경을 조성하는 역할을 한다.

  본 문단에서는 구강암과 밀접한 관련이 있는 주요 유해균(포르피로모나스 진지발리스, 표 소 박테리아 새 클레 아 틈, 트레포네마 덴티콜라)의 특성과 발암 기전에 대해 보다 자세히 살펴보겠다.

1) 포르피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis): 치주염과 구강암을 연결하는 주요 원인균

  포르피로모나스 진지발리스(P. gingivalis)는 치주염(잇몸병)을 유발하는 대표적인 병원성 박테리아로, 일반적으로 치주 조직 내에서 높은 비율로 검출된다.

  하지만 최근 연구에서는 구강암 환자의 조직에서도 이 박테리아가 다량 검출되었으며, 이는 P. gingivalis가 단순히 치주염을 유발하는 것에서 나아가 구강암의 발병 과정에도 기여할 가능성이 있음을 시사한다.

   - 포르피로모나스 진지발리스의 발암 기전

 

   a.구강 점막 세포의 DNA 손상 유발
   P. gingivalis는 활성산소(ROS, Reactive Oxygen Species)를 증가시켜 DNA 돌연변이를 촉진하고, 이는 정상 세포가 암세포로 변하는 과정(발암 과정, Carcinogenesis)을 가속할 수 있다.
   DNA 복구 시스템을 방해하는 특정 단백질을 생성하여, 세포의 자가 복구 기능을 저하함으로써 암세포가 형성될 가능성을 높인다.

 

   b.세포 자멸사(Apoptosis) 억제 및 암세포 증식 촉진
   P. gingivalis는 정상적인 세포의 사멸 기전을 방해하는 단백질을 생성하여 손상된 세포가 자연스럽게 제거되지 못하도록 한다.
   암세포는 본래 세포 자멸사(Apoptosis) 과정을 회피하면서 지속해서 증식하는 특성을 가지는데, P. gingivalis는 이를 촉진하는 역할을 할 수 있다.

 

   c.면역 회피 및 암세포 성장 환경 조성
   P. gingivalis는 면역세포의 기능을 억제하는 면역 조절 분자를 분비하여, 구강 점막에서의 면역 반응을 약화할 수 있다.
   결과적으로, 암세포는 면역 시스템의 감시를 피해 빠르게 증가하고, 종양 환경을 조성하는 데 유리한 조건을 갖추게 된다.

 

  P. gingivalis는 단순히 치주염을 유발하는 것이 아니라, 구강 점막 내에서 지속적인 염증을 유발하고 세포 변이를 촉진함으로써 구강암 발생과도 연관이 있을 가능성이 크다.

2) 표 소 박테리아 새 클레 아 틈(Fusobacterium nucleatum): 암세포와 결합하여 발암을 촉진하는 세균

  표 소 박테리아 새 클레 아 틈(F. nucleatum)은 구강 내에서 흔히 발견되는 혐기성 박테리아 중 하나로, 주로 치주염 및 구강 감염과 관련이 깊다.

  최근 연구에서는 이 박테리아가 구강암뿐만 아니라 대장암과도 연관성이 높으며, 암세포의 성장을 촉진할 수 있는 능력을 갖춘 것으로 보고되었다.

   - 표 소 박테리아 새 클레 아 틈의 발암 기전

   a.구강 점막 세포와 직접 결합하여 암세포 전이를 촉진
   F. nucleatum은 특정 단백질을 통해 암세포와 직접 결합할 수 있으며, 이 과정에서 암세포의 이동성과 침습성을 증가시켜 암의 전이를 촉진하는 것으로 밝혀졌다.
   이는 암이 구강 내에서 주변 조직으로 확산하거나, 원격 전이 가능성을 높일 수 있는 요인으로 작용할 수 있다.

 

   b.면역 반응 억제 및 염증 촉진
   F. nucleatum은 숙주의 면역 반응을 회피하는 능력을 갖추고 있어, 암세포가 면역 세포의 공격을 받지 않도록 보호하는 역할을 한다.
   또한, 염증 매개 물질을 활성화하여 만성 염증을 지속시키고, 이에 따라 암 발생 환경이 조성될 수 있다.

 

  F. nucleatum의 이러한 특성은 구강암의 성장 및 전이 과정에서 중요한 역할을 할 가능성이 높으며, 이 박테리아의 증식을 억제하는 것이 암 예방에 중요한 요소가 될 수 있다.

3) 트레포네마 덴티콜라(Treponema denticola): 조직 파괴와 암 확산을 유도하는 스피로헤타 박테리아

  트레포네마 덴티콜라(T. denticola)는 치주염 환자의 구강 내에서 높은 비율로 발견되는 스피로헤타 박테리아로, 주로 잇몸 조직을 침범하고 치주 조직을 파괴하는 특성을 가진다.

   - 트레포네마 덴티콜라의 발암 기전

   a.세포 외 기질(Extracellular Matrix, ECM) 분해 및 암세포 확산 촉진
   T. denticola는 특정 효소(예: 단백질 분해효소인 덴 티를 신, Dentilysin)를 분비하여 세포 외 기질(ECM)을 분해하고, 이를 통해 암세포가 쉽게 확산할 수 있는 환경을 조성할 수 있다.
   이는 암세포가 조직을 침범하고 다른 부위로 이동하는 데 유리한 조건을 제공할 수 있다.

 

   b.염증 반응 지속 및 면역 체계 교란
   만성적인 염증 상태가 유지되면, 염증성 사이토카인 분비 증가로 인해 암세포가 성장하는 데 필요한 환경이 조성될 가능성이 높다.
   또한, 면역 세포의 기능을 억제하여 숙주의 면역 방어력을 약화함으로써 암 발생 확률을 증가시킬 수 있다.

   구강 마이크로바이옴 내 특정 유해균(P. gingivalis, F. nucleatum, T. denticola)은 구강암 발병 위험을 증가시킬 가능성이 있으며, 이들의 증식을 조절하는 것이 구강암 예방의 중요한 전략이 될 수 있다.  

 

 

3. 구강 마이크로바이옴과 면역 반응: 암 예방의 핵심 요소

  구강 마이크로바이옴(Oral Microbiome)은 단순히 구강 내 미생물 생태계를 의미하는 것이 아니라, 면역 시스템과 상호작용하며 건강한 구강 환경을 유지하는 데 중요한 역할을 한다. 특히, 유익균은 면역 반응을 조절하여 유해균의 과도한 증식을 억제하고, 구강 내 염증 반응을 완화하는 기능을 수행한다. 반면, 유해균이 우세해지면 면역 체계의 균형이 무너지고, 만성 염증이 지속되면서 암 발생 위험이 높아질 수 있다.

  구강 내 면역력이 강하면 발암성 박테리아(포르피로모나스 진지발리스, 표 소 박테리아 새 클레 아 틈 등)의 증식을 억제하고, 암세포의 발생과 증식을 방해할 수 있다. 그러나 면역력이 저하될 경우, 유해균이 우세해지고 면역세포의 기능이 약화하여 구강암을 포함한 다양한 질환이 발생할 가능성이 커진다. 본 문단에서는 구강 마이크로바이옴과 면역 반응의 관계, 그리고 유익균이 면역력을 강화하는 메커니즘에 대해 구체적으로 살펴보겠다.

1) 유익균의 역할: 면역 조절 및 항염 작용

  구강 마이크로바이옴 내 유익균은 구강 내 pH를 조절하고, 유해균의 증식을 억제하는 중요한 기능을 수행한다. 특히, 락토바실루스(Lactobacillus)와 스트렙토코쿠스 살리바리우스(Streptococcus salivarius) 와 같은 유익균은 산성 환경을 조성하여 병원성 박테리아의 성장을 억제하는 한편, 면역 반응을 조절하는 역할을 한다.

   - 구강 내 pH 조절 및 유해균 억제
   유익균은 젖산을 생성하여 구강 내 pH를 낮추고, 유해균의 증식을 억제하는 환경을 조성한다.
   예를 들어, 포르피로모나스 진지발리스(P. gingivalis)와 같은 혐기성 박테리아는 알칼리성 환경에서 번성하는 경향이 있으므로, 유익균이 산성 환경을 조성하면 이들의 성장을 효과적으로 차단할 수 있다.

 

   - 면역 반응 조절 및 염증 완화
   유익균은 면역 세포(T세포, NK세포)의 활성을 조절하여 과도한 염증 반응을 억제하는 기능을 수행한다.
   과도한 염증 반응은 암세포 형성을 촉진할 수 있으므로, 염증을 적절히 조절하는 것이 중요하다.

 

   - 항균 펩타이드 및 보호 단백질 생성
   유익균은 박테리오신(Bacteriocin)과 같은 항균 펩타이드를 생성하여 병원성 박테리아의 증식을 억제하는 효과를 가진다.
   또한, 면역 체계를 강화하는 락토페린(Lactoferrin)과 같은 단백질을 분비하여 면역 방어력을 높이는 역할을 한다.

 

  결과적으로, 구강 내 유익균의 균형을 유지하면 면역력을 강화할 수 있으며, 이는 암 예방의 중요한 요소가 될 수 있다.

2) 면역력 저하와 구강암 발병 위험 증가

  면역 체계는 구강 내 유해균의 증식을 억제하고, 비정상적인 세포를 제거하는 기능을 수행한다. 하지만 면역력이 저하되면 구강 내 유해균이 증식하고, 면역 세포의 암세포 제거 기능이 약화하면서 발암 위험이 증가할 가능성이 있다.

   - 면역력 저하로 인해 유해균이 우세해질 가능성 증가
   면역력이 약해지면 구강 내 미생물 균형이 깨지고, 발암성 박테리아가 증식할 가능성이 커진다.
   특히, 구강암 환자의 조직에서는 P. gingivalis와 같은 유해균이 비정상적으로 높은 비율로 검출된 사례가 보고된 바 있다.

 

   - 암세포 제거 능력 감소
   면역세포(NK세포, T세포)는 암세포를 감지하고 제거하는 기능을 수행하지만, 면역력이 저하되면 이러한 기능이 약화한다.
   연구에 따르면, 구강암 조직에서는 면역세포의 활성도가 낮아지고, 암세포가 면역 회피 기전을 통해 생존하는 경향을 보인다.

 

   - 장기적인 염증 반응으로 인한 암세포 성장 촉진
   만성 염증은 암 발생의 주요 원인 중 하나이며, 염증성 사이토카인(IL-6, TNF-α 등)의 증가가 암세포 성장 신호를 활성화할 수 있다.

  따라서, 면역 체계를 건강하게 유지하는 것이 구강암 예방에 중요한 요소가 될 수 있다.

 

4. 구강암 예방을 위한 구강 마이크로바이옴 관리 방법

  구강암 예방을 위해서는 구강 마이크로바이옴의 균형을 유지하고, 면역 체계를 강화하는 것이 필수적이다. 이를 위해서는 생활 습관 개선, 구강 위생 관리, 식이 조절, 정기적인 치과 검진 등이 필요하다.

1) 올바른 구강 위생 관리 실천
  하루 2~3회 양치질을 하고, 치실과 혀 클리너를 사용하여 설태와 치태를 제거하는 것이 중요하다.
  불소 함유 치약을 사용하면 치아 법랑질을 보호하고, 충치균 및 병원성 박테리아의 증식을 억제하는 데 도움을 줄 수 있다.

 

2) 유익균 섭취 및 균형 잡힌 식습관 유지
  프로바이오틱스(유익균이 포함된 식품, 예: 요구르트, 발효식품)를 섭취하면 구강 내 유익균의 증식을 촉진할 수 있다.
  과도한 당 섭취는 유해균이 증식하는 환경을 조성할 수 있으므로, 정제된 설탕과 단 음식을 줄이는 것이 중요하다.

 

3) 면역력 강화를 위한 생활 습관 실천
  수면 부족, 스트레스, 흡연, 과도한 음주는 면역력을 약화할 수 있으므로, 건강한 생활 습관을 유지하는 것이 중요하다.
  충분한 수면과 규칙적인 운동은 면역세포의 활성도를 증가시켜, 암세포를 제거하는 기능을 향상할 수 있다.

 

4) 정기적인 치과 검진을 통한 조기 발견 및 예방
  6개월마다 치과 검진을 받아 치태와 치석을 제거하고, 초기 단계에서 치주 질환을 관리하는 것이 중요하다.
  치주염이 악화하면 구강 내 병원성 박테리아가 증가하고, 만성 염증이 지속되면서 구강암 발병 위험이 높아질 수 있다.

 

 

결론: 구강 마이크로바이옴을 건강하게 유지하는 것이 면역력을 높이고, 구강암을 예방하는 핵심 전략이다

  구강 마이크로바이옴은 면역 시스템과 상호작용하며, 유익균이 면역 반응을 조절하는 중요한 역할을 한다. 면역력이 강하면 유해균의 증식을 억제하고 암 발생을 방지할 수 있지만, 면역력이 약해지면 구강암 발생 위험이 높아질 가능성이 있다.

  이를 예방하기 위해서는 철저한 구강 위생 관리, 유익균 섭취, 건강한 생활 습관 유지, 정기적인 치과 검진을 통한 조기 관리가 필수적이다.